Seite 5: Humberto Maturana: Biologie und Erkenntnis

Wahrnehmung des Nervensystems

"Was ist der Input des Nervensystems?

Den einzigen Input, den das Nervensystem verarbeiten kann, sind Zustände relativer Aktivität zwischen seinen eigenen Nervenzellen. Zustände relativer Aktivität nennt man auch Relationen. Neuronen können zwei Aktivitätszustände einnehmen: Sie leiten einen Nervenimpuls weiter oder nicht. Welchen Aktivitätszustand eine Nervenzelle aber einnimmt, hängt von allen anderen Nervenzellen ab.

Das Nervensystem reagiert nur auf Unterschiede seiner eigenen Aktivität. Darum sagt Maturana, daß Nervensysteme operational geschlossen sind (von außen nicht beeinflußbar). Um sich diese Geschlossenheit des Systems besser vorstellen zu können, gehen wir nun kurz auf Powers Modell des einfachsten geschlossenen Rückkopplungssystems ein.

System-Umwelt Diagramm

Das Diagramm illustriert einen Homöostaten (ein System, das dazu geschaffen ist, eine bestimmte Bedingung aufrechtzuerhalten, die durch den Sensor dargestellt wird). Was bedeutet dies?

Beispiel: Der Mensch hat viele Milliarden Nervenzellen. Er erhält seine Homöostase auf eine unvorstellbar komplexe Weise aufrecht. Der obere Teil der gestrichelten Linie stellt einen Organismus dar. Der untere Teil stellt den Teil der Nische dar, den der Organismus beobachtet. Das Referenzsignal kommt von irgendwo im Nervensystem. Der Komperator vergleicht das Sensor-Signal mit dem Referenz-Signal. Wenn diese beiden Signale nicht übereinstimmen, dann gibt er ein Fehler-Signal zu dem Effektor. Das Fehler-Signal wird solange aufrechterhalten, bis das Sensor-Signal wieder gleich dem Referenz-Signal ist.

Beispiel:

  • Referenz-Signal = Körpertemperatur muß ca. 37 Grad sein.
  • Sensor = Wärmeempfindliche Zellen im Körper
  • Effektor = Hormondrüsen, die Hormone produzieren, welche die Wärmeerzeugung der Zellen anregen.

Wenn das Sensor-Signal eine höhere Temperatur als das Referenz-Signal beinhaltet, dann sendet der Komperator ein Fehlersignal zu dem Effektor, so daß die Temperatur konstant gehalten wird. Wie aus der Abbildung hervorgeht, kann das Nervensystem nicht die Signale des Sensors einzeln bewerten. Es findet ein Vergleich zwischen relativen Aktivitäten statt.

Der Komparator wäre eine Nervenzelle, die Klick-Klicks aus der einen Richtung (vom Sensor) mit Klick-Klicks aus der anderen Richtung (Referenzsignal von anderen Nervenzellen) vergleicht. Aus der Sicht der Nervenzelle findet aber kein Vergleich statt, denn sie weiß nicht von woher welche Klick-Klicks kommen. Sie reagiert nur auf ein bestimmtes Muster von Signalen in ihrem Effektorbereich mit einem bestimmten Aktivitätszustand. Das ist alles. Zur Veranschaulichung ein weiteres Beispiel.

Beispiel: Die Situation läßt sich mit einer Instrumentenfahrt in einem U-Boot vergleichen. Ein Flugkapitän der das U-Boot von oben im Wasser sieht sagt per Funk: "Mann, hast du das U-Boot toll an den ganzen Klippen und durch die ganzen Untiefen hindurchmanövriert." Der U-Boot-Kapitän sagt: "Klippen? Untiefen? Davon weiß ich nichts. Ich habe bloß durch drehen an verschiedenen Hebeln die angezeigten Werte meiner Instrumente konstant gehalten."

Mit diesem Beispiel verdeutlichen wir hoffentlich eine der wichtigsten der Konsequenzen von Maturanas Theorie: Die Signale, die im Nervensystem verarbeitet werden, haben nichts mit der Außenwelt zu tun.

Die Signale, welche im Nervensystem verarbeitet werden, haben genausowenig mit der Außenwelt zu tun, wie die Anzeige der Instrumente im U-Boot mit den Klippen und Untiefen. Vergegenwärtigen wir uns noch einmal die Erlebnisse mit den Experimenten, welche wir ganz zum Anfang nannten.

Der nächste Zustand des Nervensystems hängt immer von dem momentanen Zustand ab. Der momentane Zustand des Nervensystems legt eine ganz bestimmte Menge möglicher folgender Zustände fest. Darum sagt Maturana, daß Nervensysteme zustandsdeterminierte Systeme (durch seine eigenen Zustände (der Nervenzellen) bestimmte) sind .

Beispiel: Wenn ein Tier Hunger hat, reagiert es anders auf vorgesetztes Fressen, als wenn es vollgefressen ist. Der momentane Zustand des Tieres entscheidet über den nächsten.

Die Relationen werden durch Aktivitätszustände der Neuronen gebildet. Jeder dieser Zustände verändert wieder Aktivitätszustände anderer Neuronen. Bei der Wahrnehmung handelt es sich um Relationen (wie immer zwischen Nervenzellen), die in der Interaktion erzeugt werden. Was wahrgenommen werden kann, hängt von der strukturellen Organisation des Organismus ab. Dieser ist durch den Interaktionsbereich festgelegt.

Beispiel: Die Fledermaus hat eine strukturelle Organisation, welche es erlaubt, Ultraschall-Wellen wahrzunehmen. Wir Menschen können diese Wellen aufgrund unserer struktuellen Organisation nicht wahrnehmen. Das Wahrnehmen der Ultraschall-Wellen gehört somit zum Interaktionsbereich der Wahrnehmungsorgane der Fledermaus.

FensterAngenommen zwei Handwerker tun so als ob sie eine durchsichtige große Scheibe quer über die Straße tragen. Jeder Mensch würde nicht zwischen den beiden hindurch gehen, denn er "weiß", daß da eine Glasscheibe ist. Wenn nun zufällig eine Fledermaus dort entlang fliegt "durchschaut" sie den Scherz sofort. Denn mit ihrem speziellen "Ultraschall-Wellen-Radar" entdeckt sie, daß kein Hindernis (Scheibe) da ist. Maturana unterscheidet zwischen extern und intern erzeugten Relationen, wobei Relationen durch Aktivitätszustände der Nervenzellen verkörpert werden.

Bei externen Interaktionen sind die Sensor-Zellen mit beteiligt. Bei internen Interaktionen sind sie nicht beteiligt. Alle Sensor-Zellen zusammengenommen nennt Maturana die "sensorische Oberfläche". Alle Effektor-Zellen zusammengenommen nennt er die "motorische Oberfläche". Effektor-Zellen steuern die
Muskel-Bewegungen. Die Handhabung der Umwelt besteht aus der Herstellung einer Anzahl von Wechselbeziehungen zwischen den Effektor-und Rezeptoroberflächen. Ein bestimmter Zustand der Effektoroberfläche ruft einen besonderen Zustand der Rezeptoroberfläche hervor usw., so daß ein kreisförmiger Prozeß entsteht.

Tritt ein Zustand der gleichen Klasse einer Nervenzelle wieder auf, so zieht er Verhalten der gleichen Klasse nach sich, wie beim ersten Mal, als der Zustand eintrat.
Die Wichtigkeit eines Verhaltens wird an der Bedeutung desselben für die Erhaltung der Organisation gemessen. Nur weil bestimmte Relationen zwischen Effektor- und Rezeptoroberflächen konstant gehalten werden, kann der Organismus seine Identität erhalten.

Beispiel der Körpertemperatur: Wenn es draußen kalt ist, ziehen sich die Zellen der Haut zusammen um die Wärme im Körper zu behalten. Ist es draußen sehr warm, dann schwitzt der Körper, um durch die Verdunstung des Wassers etwas Kühlung für die Haut herzustellen.

Der Mensch hat die Fähigkeit entwickelt mit seinen eigenen internen Zuständen in rekursiver Weise zu interagieren. Er kann beispielsweise über Gegenstände nachdenken. Gegenstände, über die er nachdenkt, sind keine Gegenstände in seiner Außenwelt, sondern lediglich interne Zustände seines Nervensystems. Er behandelt diese inneren Zustände dann als etwas, was außerhalb von ihm ist.

Wenn ein Nervensystem fähig ist, innere (interne) Zustände als unabhängige Gegenstände zu behandeln, ergeben sich zwei Konsequenzen:

  • Das Nervensystem, das Ursprünge von Interaktionen (intern/extern) unterscheiden kann, ist zu abstraktem Denken fähig.
  • Das Nervensystem kann mit Repräsentationen seiner Interaktionen in rekursiver (rückbezüglicher) Weise interagieren. Es ist zur Selbstreflektion und Ichbewußtsein fähig.

Wenn Du also glaubst einen Gegenstand zu betrachten, so "betrachtet" ein Teil deines Nervensystems jene Relationen in deinem Nervensystem, welche den Gegenstand repräsentieren. Das Nervensystem kann keine Gegenstände der Außenwelt abbilden. Der einzige Input des Nervensystems sind seine eigenen internen Zustände. Das, wovon Sie glauben, es seien unabhängige Gegenstände, sind innere Zustände neuraler Aktivität. Darum ist eine Beobachtung der Außenwelt immer von dem, der sie beobachtet geprägt. Das geschieht in einer Weise, in der Beobachtung kaum mehr etwas mit der Außenwelt zu tun hat. Aus der Sicht des Nervensystems ist Verhalten vergleichbar mit einer "blinden" Instumentenfahrt im U-Boot. Das für die Erhaltung des lebenden Systems notwendige Verhalten ist abhängig von der Geschichte des Systems.

Das Verhalten kann bedingt sein durch:

  • Stammesgeschichte = Instinkt oder
  • Erfahrungen des Organismus = erlerntes Verhalten
04.04.2017 © seit 03.2006 Sabrina Ulbrich
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